Penglihatan selama berabad-abad, bukan dekad

Patutkah kita mengembara melalui angkasa lepas? Jawapan yang mudah ialah tidak. Walau bagaimanapun, memandangkan semua yang mengancam kita sebagai manusia dan tamadun, adalah tidak bijak untuk meninggalkan penerokaan angkasa lepas, penerbangan berawak dan, akhirnya, mencari tempat tinggal lain selain Bumi.

Beberapa bulan lalu, NASA mengumumkan secara terperinci Rancangan Penerokaan Angkasa Lepas Negarauntuk mencapai matlamat tinggi yang ditetapkan dalam arahan dasar angkasa lepas Presiden Trump pada Disember 2017. Rancangan bercita-cita tinggi ini termasuk: perancangan untuk pendaratan di bulan, penempatan jangka panjang orang di dan sekitar bulan, mengukuhkan kepimpinan A.S. di angkasa lepas dan mengukuhkan syarikat angkasa lepas swasta dan membangunkan cara untuk mendaratkan angkasawan Amerika dengan selamat di permukaan Marikh.

Sebarang pengumuman mengenai pelaksanaan Martian walk menjelang 2030 - seperti yang diterbitkan dalam laporan NASA yang baharu - bagaimanapun, agak fleksibel dan tertakluk kepada perubahan jika berlaku sesuatu yang tidak disedari oleh saintis pada masa ini. Oleh itu, sebelum memperhalusi bajet untuk misi berawak, ia dirancang, sebagai contoh, untuk mengambil kira keputusan Misi Marikh 2020, di mana rover lain akan mengumpul dan menganalisis sampel dari permukaan Planet Merah,

Pelabuhan angkasa lunar

Jadual NASA perlu bertahan menghadapi cabaran pembiayaan yang tipikal bagi mana-mana pentadbiran presiden AS yang baharu. Jurutera NASA di Pusat Angkasa Kennedy di Florida kini sedang memasang kapal angkasa yang akan membawa manusia kembali ke bulan dan kemudian ke Marikh dalam beberapa tahun akan datang. Ia dipanggil Orion dan kelihatan seperti kapsul yang diterbangkan oleh angkasawan Apollo ke bulan hampir empat dekad yang lalu.

Ketika NASA meraikan ulang tahunnya yang ke-60, diharapkan pada 2020 mengelilingi Bulan, dan pada 2023 dengan angkasawan di atas kapal, ia akan sekali lagi menghantarnya ke orbit satelit kita.

Bulan kembali popular. Walaupun pentadbiran Trump lama dahulu menentukan arah NASA ke Marikh, rancangannya adalah untuk membina terlebih dahulu stesen angkasa yang mengorbit bulan, yang dipanggil pintu gerbang atau pelabuhan, struktur yang serupa dengan Stesen Angkasa Antarabangsa, tetapi melayani penerbangan ke permukaan bulan dan, akhirnya, ke Marikh. ini juga dalam rancangan pangkalan kekal pada satelit semula jadi kita. NASA dan pentadbiran presiden telah menetapkan matlamat untuk menyokong pembinaan robot pendarat bulan komersial tanpa pemandu selewat-lewatnya 2020.

Kapal angkasa Orion sedang menghampiri stesen dalam orbit bulan - visualisasi

 Ini diumumkan pada bulan Ogos di Johnson Space Center di Houston oleh Naib Presiden Mike Pence. Pence ialah pengerusi yang baru dirombak Majlis Angkasa Negara. Lebih separuh daripada bajet yang dicadangkan NASA sebanyak $19,9 bilion untuk tahun fiskal yang akan datang telah diperuntukkan kepada penerokaan bulan, dan Kongres kelihatan bersedia untuk meluluskan langkah-langkah ini.

Agensi itu telah meminta idea dan reka bentuk untuk stesen pintu masuk di orbit mengelilingi bulan. Andaian merujuk kepada kepala jambatan untuk kuar angkasa, geganti komunikasi, dan pangkalan untuk operasi automatik peranti di permukaan bulan. Lockheed Martin, Boeing, Airbus, Bigelow Aerospace, Sierra Nevada Corporation, Orbital ATK, Northrop Grumman dan Nanoracks telah pun menyerahkan reka bentuk mereka kepada NASA dan ESA.

NASA dan ESA meramalkan mereka akan berada di atas kapal Pelabuhan angkasa lunar angkasawan akan dapat tinggal di sana sehingga kira-kira enam puluh hari. Kemudahan itu mesti dilengkapi dengan kunci udara sejagat yang akan membolehkan kedua-dua anak kapal memasuki angkasa lepas dan melabuhkan kapal angkasa persendirian yang mengambil bahagian dalam misi perlombongan, termasuk, seperti yang sepatutnya difahami, misi komersial.

Jika bukan sinaran, maka tanpa berat yang membawa maut

Walaupun kita membina infrastruktur ini, masalah yang sama yang berkaitan dengan perjalanan jarak jauh orang di angkasa tidak akan hilang lagi. Spesies kami terus bergelut dengan tanpa berat. Mekanisme orientasi ruang boleh membawa kepada masalah kesihatan yang besar dan apa yang dipanggil. penyakit angkasa lepas.

Semakin jauh dari kepompong selamat atmosfera dan medan magnet Bumi, semakin banyak masalah sinaran - risiko kanser ia tumbuh di sana dengan setiap hari tambahan. Selain kanser, ia juga boleh menyebabkan katarak dan mungkin Penyakit Alzheimer. Lebih-lebih lagi, apabila zarah radioaktif mengenai atom aluminium dalam badan kapal, zarah-zarah itu tersingkir menjadi sinaran sekunder.

Penyelesaiannya ialah plastik. Ia ringan dan kuat, penuh dengan atom hidrogen yang nukleus kecilnya tidak menghasilkan sinaran sekunder yang banyak. NASA sedang menguji plastik yang boleh mengurangkan radiasi dalam kapal angkasa atau pakaian angkasa. Idea lain skrin anti sinaran, sebagai contoh, magnet, mencipta pengganti untuk medan yang melindungi kita di Bumi. Para saintis di European Space Radiation Superconducting Shield sedang mengusahakan superkonduktor magnesium diboride yang, dengan mencipta medan magnet, akan memantulkan zarah bercas jauh dari kapal. Perisai beroperasi pada -263°C, yang nampaknya tidak seberapa, memandangkan ia sudah sangat sejuk di angkasa.

Satu kajian baru menunjukkan bahawa paras sinaran suria meningkat 10% lebih cepat daripada yang difikirkan sebelum ini, dan persekitaran sinaran di angkasa akan bertambah buruk dari semasa ke semasa. Analisis terbaru data daripada instrumen CRaTER pada orbit bulan LRO menunjukkan bahawa keadaan sinaran antara Bumi dan Matahari telah merosot dari semasa ke semasa dan bahawa seorang angkasawan yang tidak dilindungi boleh menerima 20% lebih dos sinaran daripada yang difikirkan sebelum ini. Para saintis mencadangkan bahawa kebanyakan risiko tambahan ini datang daripada zarah sinar kosmik bertenaga rendah. Walau bagaimanapun, mereka mengesyaki bahawa 10% tambahan ini boleh mengenakan sekatan yang serius terhadap penerokaan angkasa lepas pada masa hadapan.

Tanpa berat badan memusnahkan badan. Antara lain, ini membawa kepada fakta bahawa beberapa sel imun tidak dapat melakukan tugas mereka, dan sel darah merah mati. Ia juga menyebabkan batu karang dan melemahkan jantung. Angkasawan di ISS bergelut dengan kelemahan otot, penurunan kardiovaskular dan kehilangan tulang yang berlangsung dua hingga tiga jam sehari. Walau bagaimanapun, mereka masih kehilangan jisim tulang semasa di atas kapal.

Angkasawan Sunita Williams semasa latihan di ISS

Penyelesaiannya ialah graviti buatan. Di Institut Teknologi Massachusetts, bekas angkasawan Lawrence Young sedang menguji emparan yang agak mengingatkan penglihatan daripada filem. Orang ramai berbaring di sisi mereka, di atas platform, menolak struktur inersia yang berputar. Satu lagi penyelesaian yang menjanjikan ialah projek Tekanan Negatif Badan Bawah Kanada (LBNP). Peranti itu sendiri mencipta pemberat di sekeliling pinggang seseorang, mewujudkan rasa berat di bahagian bawah badan.

Risiko kesihatan biasa di ISS ialah objek kecil yang terapung di dalam kabin. Mereka menjejaskan mata angkasawan dan menyebabkan melecet. Walau bagaimanapun, ini bukanlah masalah yang paling teruk untuk mata di angkasa lepas. Tanpa berat badan mengubah bentuk bola mata dan menjejaskannya penglihatan menurun. Ini adalah masalah serius yang masih belum diselesaikan.

Kesihatan secara amnya menjadi isu yang sukar pada kapal angkasa. Jika kita diserang selsema di Bumi, kita akan tinggal di rumah dan itu sahaja. Dalam persekitaran yang padat dan tertutup yang dipenuhi dengan udara yang dikitar semula dan banyak sentuhan permukaan yang dikongsi yang sukar untuk dicuci dengan betul, keadaan kelihatan sangat berbeza. Pada masa ini, sistem imun manusia tidak berfungsi dengan baik, jadi ahli misi diasingkan beberapa minggu sebelum berlepas untuk melindungi diri mereka daripada penyakit. Kami tidak tahu dengan tepat mengapa, tetapi bakteria menjadi lebih berbahaya. Di samping itu, jika anda bersin di angkasa, semua titisan terbang keluar dan terus terbang lebih jauh. Apabila seseorang menghidap selesema, semua orang di atas kapal akan menghidapnya. Dan perjalanan ke klinik atau hospital pun jauh.

Krew 48 ekspedisi di atas ISS - realiti kehidupan di atas kapal angkasa

Masalah Besar Seterusnya Perjalanan Angkasa Lepas tiada keselesaan kehidupan. Pada asasnya, ekspedisi luar angkasa terdiri daripada merentasi vakum tak terhingga dalam bekas bertekanan yang disimpan hidup oleh kru mesin yang memproses udara dan air. Terdapat sedikit ruang dan anda hidup dalam ketakutan berterusan terhadap sinaran dan mikrometeorit. Jika kita berada jauh dari mana-mana planet, tidak ada pemandangan di luar, hanya kegelapan angkasa yang mendalam.

Para saintis sedang mencari idea tentang cara menghidupkan semula monotoni yang dahsyat ini. Salah satunya ialah Realiti mayatempat angkasawan boleh melepak. Perkara lain yang diketahui, walaupun dengan nama yang berbeza, daripada novel oleh Stanisław Lem.

Adakah lif lebih murah?

Perjalanan angkasa lepas ialah siri situasi ekstrem yang tidak berkesudahan di mana orang dan peralatan terdedah. Di satu pihak, memerangi graviti, beban berlebihan, radiasi, gas, toksin dan bahan agresif. Sebaliknya, nyahcas elektrostatik, habuk, suhu berubah dengan cepat pada kedua-dua belah skala. Di samping itu, semua keseronokan ini sangat mahal.

Hari ini kita memerlukan kira-kira 20 ribu. dolar untuk menghantar satu kilogram jisim ke orbit bumi rendah. Kebanyakan kos ini berkaitan dengan reka bentuk dan operasi. sistem but. Misi yang kerap dan panjang memerlukan sejumlah besar bahan habis pakai, bahan api, alat ganti, bahan habis pakai. Di ruang angkasa, pembaikan dan penyelenggaraan sistem adalah mahal dan sukar.

Lif angkasa - visualisasi

Idea bantuan kewangan, sekurang-kurangnya sebahagiannya, konsepnya lif angkasa lepassambungan titik tertentu di dunia kita dengan stesen destinasi yang terletak di suatu tempat di angkasa di seluruh dunia. Percubaan berterusan oleh saintis di Universiti Shizuoka di Jepun adalah yang pertama seumpamanya pada skala mikro. Dalam sempadan projek Satelit robotik autonomi yang ditambatkan angkasa lepas (STARS) dua satelit STARS-ME kecil akan disambungkan dengan kabel 10 meter, yang akan menggerakkan peranti robotik kecil. Ini ialah model mini awal kren angkasa lepas. Jika berjaya, dia boleh meneruskan ke fasa seterusnya projek lif angkasa. Penciptaannya akan mengurangkan dengan ketara kos pengangkutan orang dan objek ke dan dari angkasa.

Anda juga perlu ingat bahawa tiada GPS di angkasa, dan ruang adalah besar dan navigasi tidak mudah. Rangkaian Angkasa Dalam - koleksi tatasusunan antena di California, Australia dan Sepanyol - setakat ini ini adalah satu-satunya alat navigasi luar angkasa yang kami ada. Hampir semuanya, daripada satelit pelajar hingga kapal angkasa New Horizons yang kini menembusi tali pinggang Kuiper, bergantung pada sistem ini. Yang ini terlebih muatan, dan NASA sedang mempertimbangkan untuk mengehadkan ketersediaannya kepada misi yang kurang kritikal.

Sudah tentu, terdapat idea untuk GPS alternatif untuk ruang angkasa. Joseph Guinn, seorang pakar navigasi, merancang untuk membangunkan sistem autonomi yang akan mengumpul imej sasaran dan objek berdekatan, menggunakan kedudukan relatifnya untuk menyegitiga koordinat kapal angkasa - tanpa memerlukan kawalan darat. Dia memanggilnya Sistem Kedudukan Angkasa Dalam (DPS) secara ringkas.

Walaupun keyakinan para pemimpin dan orang yang berwawasan - dari Donald Trump hingga Elon Musk - ramai pakar masih percaya bahawa prospek sebenar penjajahan Marikh bukanlah beberapa dekad, tetapi berabad-abad. Terdapat tarikh dan rancangan rasmi, tetapi ramai realis mengakui bahawa adalah baik untuk seseorang menjejakkan kaki di Planet Merah sehingga 2050. Dan ekspedisi berawak selanjutnya adalah fantasi tulen. Lagipun, sebagai tambahan kepada masalah di atas, adalah perlu untuk menyelesaikan satu lagi masalah asas - tiada pemanduan untuk perjalanan angkasa lepas yang sangat pantas.